合肥市普通高中六校联盟2023-2024学年高二下学期期中联考物理试卷

合肥市普通高中六校联盟20232024学年第二学期期中联考高二年级物理试卷（考试时间：75分钟满分：100分）一、选择题（本题共10小题，满分42分。18题为单选题，每题4分，910题为多选题，每题5分，选不全的得3分，错选或不答的得0分）1.下列关于物体动量和冲量的说法，不正确的是（）A一个物体速度越大，动量越大B.物体的动量方向与其速度方向相同C.物体所受合外力的冲量越大，它的动量也越大D.物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定会改变【答案】C【解析】【详解】A．根据可知一个物体速度越大，动量越大，物体的动量方向与其速度方向相同。故AB正确，与题意不符；C．根据可知物体所受合外力的冲量越大，它的动量变化量越大，与动量无关。故C错误，与题意相符；D．由选项C可知，物体所受合外力的冲量不为零，它的动量一定会改变。故D正确，与题意不符。本题选不正确的故选C。2.分析下列物理现象：①水塘中的水波绕过障碍物继续传播；②雷声在云层里轰鸣不绝；③彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速；④具有主动降噪功能的耳机，根据收集到的噪声信息发出特定声波可以抵消噪声。这些物理现象分别属于波的（）A.多普勒效应、干涉现象、衍射现象、反射现象B.衍射现象、反射现象、多普勒效应、干涉现象C.多普勒效应、反射现象、衍射现象、干涉现象D.衍射现象、干涉现象、多普勒效应、反射现象【答案】B【解析】【详解】①水塘中的水波绕过障碍物继续传播属于衍射现象；②雷声在云层里轰鸣不绝属于反射现象；③彩超测出反射波频率的变化，从而知道血液流速属于多普勒效应；④具有主动降噪功能的耳机，根据收集到的噪声信息发出特定声波可以抵消噪声属于干涉现象。故选B。3.在光滑水平面上的两个小球发生正碰。碰撞时间可以忽略不计，如图所示是它们碰撞前后的图像。小球的质量分别为和，已知。由此可以判断（）A.碰撞前和都在做匀速直线运动B碰撞后和运动方向相同C.D.该碰撞为弹性碰撞【答案】D【解析】【详解】A．图像中，图线的斜率表示速度，根据图像可知，碰撞前在做匀速直线运动，处于静止状态，A错误；B．图像中，图线的斜率表示速度，根据图像可知，碰撞后，图线的斜率为负值，表示运动方向与规定正方向相反，图线的斜率为正值，表示运动方向与规定正方向相同，可知，碰撞后和运动方向相反，B错误；C．碰撞前碰撞后，根据解得C错误；D．根据上述有可知，该碰撞为弹性碰撞，D正确。故选D。4.近年来，随着智能的普及，已经成为人们日常生活中必不可少的通讯工具，人们对的依赖性也越强，有些人甚至喜欢躺着看，经常出现滑落砸到脸部的情况。如图所示，若一部质量的，从离脸部约的高度无初速掉落，不考虑砸到脸部后的反弹，脸部受到的冲击时间约为，取重力加速度g，下列分析正确的是（）A.全过程所受重力的冲量大小为B.全过程动量的变化量为C.对人脸的冲量方向竖直向上D.对人脸的平均作用力大小为【答案】B【解析】【详解】A．全过程所受重力的冲量大小为又联立解得故A错误；B．全过程动量的变化量为故B正确；C．由可知对人脸的冲量方向竖直向下。故C错误；D．做自由落体运动，设到达眼睛时的速度为v，有与眼睛作用过程，以为研究对象，取竖直向上为正方向根据动量定理可得联立，解得故D正确。故选B。5.如图所示，弹簧振子以O点为平衡位置，在A、B两点间做简谐运动。下列说法中正确的是（）A.从A到B的过程，弹簧弹性势能增大B.从O到B和从B到O的两个过程，振子加速度方向相反C.从O点出发再次回到O点的过程，振子动量大小不变，方向相反D.从O点出发再次回到O点的时间即为弹簧振子的一个周期【答案】C【解析】【详解】A．从A到B的过程，弹簧的形变量先减小再增大，所以其弹性势能先减小再增大。故A错误；B．从O到B和从B到O的两个过程，振子加速度方向相同，均指向O点。故B错误；C．从O点出发和再次回到O点相比，振子的速度大小不变，方向相反，根据可知动量大小不变，方向相反。故C正确；D．从O点出发再次回到O点的时间为弹簧振子的半个周期。故D错误。故选C。6.如图所示，挖掘机的顶部通过绳索垂下一个大铁球并让它小角度的摆动，即可以用来拆卸混凝土建筑。此装置可视为单摆模型，则大铁球的回复力来源于（）A.铁球的重力B.绳索对铁球的拉力C.铁球所受到的合力D.铁球重力沿轨迹切线方向的分力【答案】D【解析】【详解】大铁球的回复力来源于铁球重力沿轨迹切线方向的分力，故D正确，ABC错误。故选D。7.竖直弹簧振子的振动图像如图所示，以下说法错误的是（）A.第2s末，弹簧弹力为0B.6s内，振子的路程为60cmC.该振子振动频率为0.25HzD.0.5s时和1s时振子的位移之比为1：【答案】A【解析】【详解】A．第2s末，振子处于平衡位置，此时弹簧弹力与振子重力平衡，即故A错误，与题意相符；B．由图像可知，弹簧振子的周期为4s，则6s内，振子的路程为故B正确，与题意不符；C．该振子振动频率为故C正确，与题意不符；D．由图像可得弹簧振子的振动方程为0.5s时和1s时振子的位移之比为故D正确，与题意不符。本题选错误的故选A。8.如图所示，一列沿x轴正方向传播的简谐横波，在时刻波刚好传播到处的质点P，已知波的传播速度为10m/s，则（）A.波源的起振方向沿方向B.波源的振动周期为0.3sC.时，质点Q第一次处于波谷D.Q点开始振动时，P质点位于波谷处【答案】D【解析】【详解】A．由题意可知，波向右有传播，则结合题图可知，质点P的起振方向为向下，由于质点的起振方向与波源的起振方向相同，所以波源的起振方向沿y轴负方向，故A项错误；B．由题图可知该波的波长为4m，波速为10m/s，所以由解得故B项错误；C．从P点到Q点需要时间为t，有解得则当，质点Q已经开始振动0.3s，即开始振动了四分之三个周期，由于起振方向为向下，所以此时质点Q第一次处于波峰位置，故C项错误；D．有之前的分析可知，Q点开始振动时，时间经过了0.9s，即为二又四分之一周期，此时质点P处于波谷位置，故D项正确。故选D。9.一列简谐横波沿x轴负方向传播，如图所示，其中图甲是t=1s时的波形图，图乙是该波中某振动质点的位移随时间变化的图像。则（）A.该波的传播速度为1m/sB.图乙可能是图甲中x=0处质点的振动图像C.图乙可能是图甲中x=3m处质点的振动图像D.图乙所示质点的振动方程为【答案】AB【解析】【详解】A．该波的传播速度为选项A正确；BC．由振动图像可知，t=1s时质点在平衡位置沿y轴负向振动，结合波形图可知图乙可能是图甲中x=0处质点的振动图像，不可能是x=3m处质点的振动图像，选项B正确，C错误；D．因可知，图乙所示质点的振动方程为选项D错误。故选AB。10.如图所示，质量均为2m的木块A、B并排放在光滑水平面上，A上固定一根轻质细杆，轻杆上端的小钉O上系一长度为L的细线，小钉质量不计，细线的另一端系一质量为m的小球C。现将C球的细线拉至水平，由静止释放，下列说法正确的是（）A.小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统动量不守恒B.小球C摆到左侧最高点时，两木块刚好开始分离C.C球由静止释放到第一次经过最低点的过程中，木块A的位移大小为D.两木块刚分离时木块A的速度大小为，方向向右【答案】ACD【解析】【详解】A．根据题意可知，小球C摆动过程中，木块A和小球C组成的系统所受外力之和不为零，则木块A和小球C组成的系统动量不守恒。故A正确；BD．根据题意可知，木块A、B和小球C组成的系统，在小球C摆动过程中，机械能守恒，由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，设C球第一次到达最低点时的速度大小为，木块A、B共速的大小为，取水平向左为正方向，由动量守恒定律有由机械能守恒定律有解得，此后，木块A受到绳子向左的拉力，木块A、B分离。故B错误；D正确；C．由于水平方向上不受外力，则水平方向上，系统的动量守恒，根据人船模型，可得解得故C正确。故选ACD。二、填空题（本题共2小题，每空2分，满分16分，把答案填在横线上或按题目要求作答）11.学校物理兴趣小组利用气垫导轨验证动量守恒定律，气垫导轨装置如图所示，由导轨、滑块、弹射器、光电门等组成，固定在两滑块上的挡光片的宽度相等。主要的实验步骤如下：①安装好气垫导轨，转动气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②测得滑块1（含挡光片）与滑块2（含弹簧和挡光片）的质量分别为、，挡光片的宽度为d；③接通光电计时器（光电门）；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的弹簧；⑥释放滑块1，通过光电门1后与左侧连有弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块2和滑块1依次通过光电门2，两滑块通过光电门2后依次被制动；⑦读出与光电门1相连的光电计时器记录的时间，与光电门2相连的光电计时器记录的两次时间先后分别为、。回答下列问题（用题中已给出的物理量符号表示）：（1）碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为______，规定滑块1前进的方向为正方向，则滑块1碰撞前后的动量变化量为______。（2）在误差范围内，若满足关系式______，即说明两滑块碰撞过程中动量守恒。（3）在误差范围内，若满足关系式______，即说明两滑块碰撞过程中机械能守恒。【答案】（1）①.②.（2）（3）【解析】【小问1详解】[1]碰撞前滑块1通过光电门的速度大小为[2]碰撞后滑块1通过光电门的速度大小为则滑块1碰撞前后的动量变化量为【小问2详解】碰撞后滑块2通过光电门的速度大小为若两滑块碰撞过程中动量守恒，则需满足整理可得【小问3详解】若两滑块碰撞过程中机械能守恒，则需满足整理可得12.用单摆测定重力加速度的实验装置如图1所示。（1）若测量结果得到的g值偏小，可能是因为______。A.组装单摆时，选择的摆球质量偏大B.测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长C.测量周期时，把n次全振动误认为是（n＋1）次全振动（2）下表是某同学记录的实验数据，并做了部分处理。组次12345摆长l/cm40.0060.0080.00100.00120.0050次全振动时t/s63.077.589.5100.0109.5周期T/s1.261.551.79

2.19周期的平方T2/s21.592.403.20

4.80请计算第4组实验中的T2=______s2。（3）请根据实验数据在图2中作出l­T2图像。（4）由此求得重力加速度g=______m/s2。（π2=9.87，此空答案保留3位有效数字）【答案】（1）B（2）4.00##4（3）（4）9.87【解析】【小问1详解】A．根据单摆的周期公式可得可知，若测量结果得到的g值偏小，可能是因为摆长测量值偏小或者单摆的周期的测量值偏大，与摆球的质量无关，所以A错误；B．测量摆长时，将悬线长作为单摆的摆长，摆长偏小，因为摆长等于悬线长度加摆球的半径，所以测量的g值偏小，则B正确；C．测量周期时，把n次全振动误认为是（n＋1）次全振动，则单摆的周期偏小，所以测量结果得到的g值偏大，则C错误。故选B。【小问2详解】第4组实验中的周期为周期的平方为故填4.00或4。【小问3详解】通过描点，连线可得如图【小问4详解】根据单摆的周期公式化简可得由图可知，图像的斜率为所以重力加速度为三、计算题（本题共3小题，满分42分。解答时写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的，答案中必须明确写出数值和单位）13.光滑冰面上固定一个足够大的光滑曲面体，一个坐在冰车上的小孩手扶一小球静止在冰面上。已知小球的质量为，小孩和冰车的总质量为某时刻小孩将小球以的速度向曲面体推出（如图所示），g=10m/s2。（1）求推出小球后，小孩的速度v2的大小；（2）小球返回后会被小孩抓住，求共同运动的速度v3的大小；（3）求小球被抓住过程中所受到冲量I。【答案】（1）1.2m/s；（2）2m/s；（3），方向水平向左【解析】【详解】（1）由题意可知，对小球、小孩和冰车整个系统动量守恒，规定向左为正方向，则0=m1v1m2v2解得推出小球后，小孩的速度v2的大小为v2=1.2m/s（2）由小球能量守恒可知返回到水平面时小球速度大小不变；抓住小球过程m1，m2动量守恒m1v1+m2v2=（m1+m2）v3解得共同运动的速度v3的大小为v3=2m/s（3）规定向左为正方向，由动量定理可得，小球所受冲量解得方向水平向左14.如图，实线是一列简谐横波在某时刻的波形，虚线是这列波在t=0.5s后的波形。求：（1）该波波长；（2）若已知波向x轴正方向传播，求波的最大周期；（3）若波的传播方向未知，求波速的表达式。【答案】（1）8m；（2）s；（3）见解析【解析】【详解】（1）由图可知，该波波长λ=8m。（2）由图可知在t时间内，波向正方向至少传播了个周期，则T=t解得最大周期T=s（3）若波向x轴正方向传播，则(n=0，1，2，3，…)解得v=(6+16n)m/s(n=0，1，2，